粉体技术导论
粉体工程课件
陶瓷行业应用
药物制备
粉体工程技术在制药行业中广泛应用于药物制备，如中药和西药的生产。粉体工程技术通过控制药物的粒度和释放性能，可以提高药物的生物利用度和治疗效果。
药物剂型设计
粉体工程技术也用于药物剂型的设计，如颗粒剂、片剂、胶囊剂等。通过粉体工程技术的处理，可以调节药物的释放速度和作用方式，满足不同治疗需求。
离心筛分
利用液体将物料湿润，然后通过筛孔分离不同粒度的物料的过程。
湿法筛分
筛分技术
干法混合
湿法混合
气流混合
振动混合
混合技术
01
02
03
04
利用机械力将不同粒度的物料混合均匀的过程，如搅拌、搅拌磨等。
利用液体将不同粒度的物料混合均匀的过程，如捏和、乳化等。
利用高速气流将不同粒度的物料混合均匀的过程，如流化床、喷射混合等。
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粉体表面改性技术
粉体可作为填料添加到高分子材料中，提高材料的力学性能、阻隔性能和加工性能等。
高分子复合材料
利用陶瓷粉体制备出高性能的陶瓷复合材料，如陶瓷基复合材料、纳米陶瓷复合材料等。
陶瓷复合材料
金属粉体与其他金属或非金属材料复合，制备出具有优异性能的金属复合材料。
金属复合材料
粉体在复合材料中的应用
02
03
04
05
06
粉体工程安全防护
粉体工程环保措施
总结词：了解粉体工程对环境的影响，掌握环保措施，保护环境。
了解粉体工程中产生的污染物及其对环境的影响。
学习如何合理选用环保设备，降低污染物排放。
详细描述
掌握环保设备的运行原理和使用方法。
定期进行环保监测，确保排放物符合国家标准。
粉体技术1 1
l+b+h 3
3 1 1 1 l b h
4
5
二轴几何平均径
三轴几何平均径
3
lb 2
lbh
接近于颗粒投 影面积的测量
假想的等体积 的正方体边长
1.1.1.2统计平均粒径
• 统计平均径如图1-2所示，是显微镜测定的一个术语； 是平行于一定方向(用显微镜)测得的线度。也称定 向径,有两种测法: • 1、定方向径(Feret径)dF： 沿一定方向测颗粒投影 投影轮廓的两端相切的两平行线间的距离。称为 “弗雷特直径 • 2、定方向等分径(Martin径)dM：沿一定方向将颗粒 投影像面积等分的线段长度,称为“马丁直径。 • 显然. 一个不规则的颗粒，在显微镜下的直径dm df 的大小，均与颗粒取向有关，当测量的颗粒数很多 时，因取向所引起的偏差大部分可以互相抵消。故 所得统计平均粒径的平均值，还是比较准确地反映 出颗粒的真实大小。 •
1.2.2粒度分布的表示方法
3）、函数法 函数法是根据粉体的粒度分析数据，通过数学方法将 其整理归纳出足以反映其粒度分布规律的数学表达式。 这种数学表达式称为粒度分布函数，它为粒度分布分析 提供了简单的数学形式，能更准确地表达粒度分布规律， 便于进行数学运算及应用计算机进行数据处理，还可用 于计算粉体的比表面积、平均粒径及分级效率等参量。 不同研究者提出了许多描述粒度分布的函数式。下面介 绍 Rosin-Rammler-Bennet分布函数(RRB分布函数)
2.粉体工程的应用
• 科学技术发展至近代.几乎所有的工作部门均涉及到粉粒体处 理过程。相关产业有: • 2.1 无机非金属材料业 水泥、陶瓷、玻璃和窑业原料的粉碎、 烧成； • 2.2 冶金和金属工艺学 粉末冶金、硬质合金、金属陶瓷、淬 火和调质合金 • 2.3 颜料和感光剂工业 • 2.4 电化学和部分天机化学丁业 • 2.5 能源工业 • 2.6 石油化学、高分子化学、有机精密化学工业. • 2.7 食品、医药、电子及环境工程： • 比如5μm以下的浮尘是人的过滤器无法阻挡的污染源；水泥 中3～30μm细粉占65%以上时，水泥早期强度较高，碳酸钙 磨至纳米级时，可以做食品添加剂。
粉体工程概论
概论一、粉体工程研究的内容上世纪50年代初期，粉体工程这一名词首先出现在日本。
其实，粉体从古至今一直与人类的生产和生活有着十分密切的关系。
众所周知，陶器—作为第一种人造材料早在新石器时代就已问世，而它的生产除了与火有必然的联系外，与粉末也是分不开的。
早在明代宋应星的《天工开物》一书中，就对一些原始的粉体工艺加工过程进行了详细的总结和描述。
现在粉体工程学已经发展成为一门跨学科、跨行业的综合性极强的技术科学，粉体的应用遍及材料、冶金、化学工程、矿业、机械、建筑、食品、医药、能源、电子及环境工程等诸多领域。
粉体研究的目的：提高工业产品的质量与控制水平。
粉体颗粒的大小及粒度分布对产品质量影响非常大。
如在水泥中，粗细颗粒的比例、颗粒的形状对产品性能有着极大的影响；医药行业中的某些药剂，可以通过细化来改变药剂的用量和吸收性；颜料颗粒的大小对被涂物体表面的遮盖力影响极大，当颗粒细到约等于可见光波长（0.4～０.7μm）的0.4—0.5倍时，颗粒对入射光的散射能力最大，此时颜料具有较高的遮盖力，当颗粒直径小于可见光波长的1/2时，因发生光的衍射，遮盖力明显下降，颜料具有透明性；复印机所用墨粉的粒度一般在8～12μm，6～20μm的颗粒应该占到75%以上，小于这个数值，复印时变黑，大于这一数值，字体印不上去。
再者，就是粉体的表面改性，如白云母经过氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化锆等金属氧化物进行表面改性后，用于化妆品、塑料。
颗粒的分类1 原级颗粒最先形成粉体物料的颗粒，称为原级颗粒（又称一次颗粒或基本颗粒）。
从宏观上来看，原级颗粒是构成粉体的最小单元，这些原级颗粒的形状，有立方体的、球状、针状、不规则晶体状的。
粉体物料的性能都与其分散状态，即与它的单独存在的颗粒大小和形状有关，真正能反映出粉体物料固有性能的，就是的它的原级颗粒。
2. 聚集体颗粒聚集体颗粒是由许多原级颗粒依靠某种化学力与其表面相连而堆积起来，又称二次颗粒。
粉体工程()教案
粉体工程（Ⅰ）教案
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第20单元
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粉体工程课件(ppt 54张)
16.02.2019
颗粒大小决定（影响）： e.g. 水泥的凝结时间、强度； 结构陶瓷的强度、韧度； 功能材料的功能； 催化剂的活性； 食品的味道； 药物的药力； 颜料的着色力；
9
e.g.陶瓷材料性能由： a.材料组分； b.显微结构--粉体特性（颗粒度、形状、团聚 状态、相组分)； 亚微米―纳米级超细粉，加速烧结过程中动力 学过程，降低烧结时间，改善烧结体性能； e.g.水泥工艺是两磨一烧,水泥性能由 a.材料组成（煅烧）； b.颗粒度（颗粒大小及分布）； 水泥（溶胶－凝胶法，DSP）
16.02.2019
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粉体技术所涉及到的行业和产品应用
食品 颜料 能源 粮食加工、面粉蛋白分离、调味料、保健食品、食品 添加剂、 偶氮颜料、酞青系列颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬 系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆、
电子
电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、 荧光粉、铁氧体
16.02.2019
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粉体技术所涉及到的行业和产品应用
建材 精细 陶 瓷 环保 机械 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗 粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、各类粉 状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型 砂
16.02.2019
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DSP水泥;densified systems containing homogeneous 16.02.2019 arranged ultrafine particle;DSP cement
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非金属矿行业对国民经济和社会就业的贡献和影响不 断提高，2000年非金属矿工业总产值已达548.82亿元， 超过金属矿工业总产值（435.34亿元）。非金属矿产 品与金银铜铁一样，是社会发展不可缺少的重要物质 资料。在出口方面，非金属矿产品是我国改革开放以 来出口创汇增长最快的产品；其巨大贡献是不争的事 实。非金属矿产品在"六五”期间出口12.5亿美元,"七 五"期间达到25.7亿美元，"八五"期间超过53.7亿美元， "九五"期间超过100亿美元。2000年出口创汇24.29亿 美元，2001年达到28亿美元，2002年继续保持增长 势头。件
粉体工程第一章第二节
第一章第二节
表1 频率分布
粒级（µm） 平均粒径 （ µm ） <20 ~10 20~25 25~30 30~35 35~40 40~45 >45 22.5 27.5 32.5 37.5 42.5 质量频率 （%） 6.5 15.8 23.2 23.9 14.3 8.8 7.5 个数频率 （%） 19.5 25.6 24.1 17.2 7.6 3.6 2.4
dR 1 (d d ) F(d ) exp[ ] 2 dd 2 2
2
F（d）称为双参函数，由平均径 d 和标准偏差 σ加以定义
第一章第二节
标准偏差σ：粒径di对于 d 的二次矩的平方根
2 f ( d d ) i i i 1
n
分布宽度的一种量度，反映分布对于d 的分散程度 对于相同 d 的颗粒群而言 相对标准偏差α（亦称变动系数，无量纲量）：
da i 1 da i 粒级平均径：di 2
分计筛余：
累积筛余：
Wa1 Wa1 100% ra1 100% R a1 W W
Wa1 Wa2 Wa2 100% ra2 100% R a2 W W
累积筛下：
Wa2 Wa3 Wa4 Wa5 Wa6 D a1 100% W
第一章第二节
表2 累积分布
粒度 （µm） <20 20~25 25~30 30~35 35~40 40~45 >45 质量累积（%） R% D% 100.0 6.5 93.5 22.3 77.7 45.5 54.5 69.4 30.6 83.7 16.3 92.5 7.5 100.0 个数累积（%） R% D% 100.0 19.5 80.5 45.1 54.9 69.2 30.8 86.4 13.6 94.0 6.0 97.6 2.4 100.0
粉体工程---第一章 概论_OK
脉石矿物：目前国民经济尚不能利用的矿物。 原矿：是矿山采出的原始产品。
选矿 ： 传统上，把矿石加以破碎，使之彼 此分离（解离），然后将有用矿物加以富集 提纯，无用的脉石被抛弃，这样的工艺过程 叫选矿 。 精矿 ：在选矿过程中选出的有用矿物。
4
品位 給矿或产品中有用成分的质量百 分数（%或g/t）。 原矿品位α 精矿品位β 尾矿品位θ 产率（γ）产品质量与原矿质量之比
粉碎设备多样化定型化―两端化即大型 化和超小型化且不断有新设备问世―磨矿 （振动磨、搅拌磨等）……两高一低即投 资高（设备大笨重等）、产品成本高（电 耗高、材耗高）、效率低―用于粉碎的能 量占总能量的40%以下..
发展趋势 四新—新设备、新材料、新技 术、新的粉碎方法―电热辐射、液电效应、 热力粉碎……
19
1.4.2 磨矿机是每天24h连续工作，每月除计划的 检修停车外，均在工作。 设置一个粉矿仓 磨矿车间磨矿机、分级机通常配置在一个台阶上， 碎矿车间操纵控制的要点在磨矿车间原则上适用。 两个车间综合考虑 1.5 碎矿和磨矿的发展趋势
20
应用领域逐步扩大—饮料、保健品、环 境保护方面......
回收率 精矿中有用成分与原矿中有用 成分质量之比（ε）。
5
Q1 100 % Q0 100
回收率越高，表明选矿过程回收的金属 越多。一般情况下，在保证精矿质量 （品位）的前提下，力求提高回收率。
6
1.1.2 碎矿磨矿的首要任务： 矿石中的有用矿物(待回收矿物)及脉石
矿物(待抛弃矿物)紧密嵌生在一起，将有用 矿物与脉石矿物及各种有用矿物之间相互 解离开来是选别的前提条件，也是磨矿的 首要任务。
17
1．4 碎矿车间和磨矿车间的工作制度 1.4.1 破碎机的工作时间就要与采矿场 的供矿制度相配合；采用两班 6~7h 三班5~6h
粉体加工技术
第一讲绪论粉体工程(粉体加工技术)：是一门在掌握超细粉碎理论基础上，以超细粉碎设备结构及工作原理、超细粉碎工艺流程为主要学习内容的课程。
一非金属矿产及加工利用简介1非金属矿产发展非金属矿产：是指金属矿产和燃料矿产以外，自然产出的一切可以提取非金属元素或具有某种功能可供人们利用的、技术经济上有开发价值的矿产资源。
（因此类矿产大多不是以化学元素，而是以有用矿物为利用对象，所以亦称为工业矿物与岩石。
）在人类发展过程中，非金属矿产起了决定性作用。
古代：石器（工具）陶器青铜器（金属）非金属矿产受挫近代：技术的进步和材料结构的多元化，促使了非金属矿产地位不断上升。
从科学技术角度看：已进入信息时代从矿产资源利用看：进入一个以非金属资源为中心的综合开发时代。
(50年代开始，世界非金属矿产产值已经超过金属矿产产值，发达国家非矿产值超过金属矿产2~3倍。
)我国非金属矿产发展情况我国是世界上最早利用非金属矿产的国家之一。
但是近代由于封建制度的闭关自守及帝国主义国家列强的侵略掠夺，我国的非金属矿产发展落后于西方发达国家。
我国已发现有经济价值的非金属矿产有100多种，是世界上品种齐全、储量丰富的少数国家之一。
储量居世界前列的非金属矿产有：石膏、石墨、滑石、膨润土、石棉、萤石、重晶石等储量在世界上有重要地们的非金属矿产有：高岭土、硅藻土、沸石、珍珠岩、石灰石等。
非常具有发展潜力的非金属矿产有：硅灰石、长石、凸凹棒石、海泡石等。
80年代开始我国非金属矿产日益受到关注（非金属在世界市场走俏）近十几年来我国非金属矿产出口增长，已成为出口创汇的一个重要方面。
但我国非金属矿产加工技术――比较落后出口的非金属矿产产品种类――原矿和初级产品（许多工业部门和人们日常生活所需的非金属矿深加工产品还需进口，有的甚至是我们出口的原矿或初级产品加工而成。
）2非金属矿产开发利用新趋势从目前国内外非金属矿产开发利用的特点，可反映出如下几个趋势：（1）已开发的老品种，其利用范围和开发深度不断扩大。
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粉体技术导论
增改描述、封面图片
作者: 陆厚根编者
ISBN: 9787560818115 ， 7560818110
出版社: 同济大学出版社
出版日期: 1998-3-1
定价: ￥24.00
元
￥20.30元 85折去当当网购买
￥20.30元 85折去卓越网购买免费配送
内容提要：
内容提要
本书内容涉及粉体工程的三个主要方面：颗粒性质和行为、颗粒形成和制备、
颗粒处理技术。
具体包括：颗粒粒度和形状的表征，颗粒群聚集特性，粉体层静力
学颗粒群流动，颗粒流体力学，粉碎、分级、分离、混合、造粒以及粉尘爆炸等。
着
重系统和详细阐述颗粒粒度和形状定量表征、超细粉碎和超细分级机理、粉碎机械
力化学、料仓设计原理、粉尘爆炸等领域的最新理论和技术。
本书的再版，内容更
为充实，资料更为新颖。
本书可作为高等学校无机非金属材料、硅酸盐工程、化工、选矿、冶金、建筑材料、建材机械
编辑推荐：
本书内容涉及粉体工程的三个主要方面：颗粒性质和行为、颗粒形成和制备、颗粒处理技术。
具体包括：颗粒粒度和开头的表征，颗粒群聚集特性，粉体层静力学，颗粒群流动，颗粒流体力学，粉碎、混合、分级、他离、混合、造粒以及粉尘爆炸等。
着重系统和详细阐述颗粒粒度和形状定量表征、超细粉碎和超细分级机理、粉碎机械力化学、料仓设计原理、粉尘爆炸等领域的最新理论和技术。
本书的再版，内容更为充实，资料更为新颖。
本书可作为高等学校无机金属材料、硅酸盐工程、化工、选矿、治金、建筑、建材机械等专业本科生和研究生教材，亦可供从事粉体工程以及相关学科的科研、工程技术、管理技术人员参考。
目录：
第一章颗粒的几何形态特性
1．1粒度
1．1．1粒度的定义
1．1．2颗粒群平均粒径
1．2粒度分布
1．2．1正态分布
1．2．2对数正态分布
1．2．3罗辛．拉姆勒(R0sin．Rammler)分布
1．3颗粒形状
1．3．1形状因子
1．3．2形状的数学分析
1．4粒度测量方法及其选择
1．4．1粒度测量方法简介
1．4．2测量方法的选择
第二章颗粒群聚集特性
2．1颗粒层填充结构
2．1．1均一球形颗粒群的规则填充
2．1．2均一球形颗粒群的实际填充结构
2．1．3非均一球形颗粒的填充结构
2．1．4不同粒径球形颗粒的规则填充--最密填充理论
2．1．5影响颗粒填充的因素
2．1．6填充理论的应用举例
2．2粉体中颗粒间的附着力
2．2．1分子间引力(范德华引力)导致的颗粒间引力
2．2．2颗粒所带异号静电荷引起的引力
2．2．3附着水分的毛细管力
2．2．4磁性力
2．2．5颗粒表面不平滑引起的机械咬合力
2．3湿颗粒群特性
2．3．1填充层内的静态液相
2．3．2液体架桥
2．2.3一颗粒间持液量
2．3.4抽吸势
2．3．5液体在粉体层毛细管中的上升高度
第三章粉体力学
3．1粉体的摩擦特性
3．1．1内摩擦角
3．1．2安息角
3．1．3壁摩擦角和滑动摩擦角
3．1．4运动摩擦角
3．1．5空隙率对粉体摩擦角特性的影响3．1．6粉体的被动和主动侧压力系数3．2粉体压力计算
3．2．1詹森(Janssen)公式
3．2．2料斗的压力分布
3．3粉体贮仓的容量计算
第四章颗粒群的流动
4．1重力流动
4．1．1流动型式
4．1．2滑动线
4．1．3质量流与漏斗流
4．1．4动态压力
4．1．5孔口流出
4．1．6偏析现象
4．2质量流料仓设计原理
4．2．1开放屈服强度和粉体的流动函数4．2．2有效屈服轨迹和有效内摩擦角4．2．3料斗流动因数
4．2．4料仓卸料口径的确定
4．2．5粉体拱的类型及防拱措施
4．3压缩流动
4．3．1压力分布
4．3．2压缩率
第五章颗粒流体力学
5．1沉降现象
5．1．1颗粒在流体中的运动方程
5．1．2阻力系数和雷诺数
5．1．3沉降速度的一般解法
5．1．4过渡区沉降速度的一般解法5．1．5沉降速度的修正式
5．1．6干扰沉降
5．2透过流动现象
5．2．1层流状态
5．2．2湍流状态
5．3悬浮现象
5．3．1流化床
532浦体输张
第六章粉碎
6．1粉碎概论
6．1．1材料破坏、破碎、粉碎的概念6．1．2裂纹及其扩展的条件
6．1．3裂纹扩展速度与物料粉碎速度6．1．4被粉碎材料的基本物性6．1．5粉碎需用功
6．1．6碎料粒子碰撞速度
6．1．7粉碎介质碰撞速度
6．1_8粉碎模型
6．1．9混合粉碎
6．1．10影响粉碎效率的因素6．1．11低温粉碎
6．2粉碎机理的解析方法
6．2．1功耗定律
6．2．2粉碎能量平衡论
6．2．3粉碎速度论
6．2．4相似定律解析粉碎机理6．2．5连续粉碎机理解析
6．3粉碎机械力化学
6．3．1机械力化学概念
6．3．2粉碎机械力活化作用机理6．3．3晶体结构的变化
6．3．4物理化学性质的变化
6．3．5机械力化学反应
6．3．6助磨剂助磨作用机理
第七章分级与分离
7．1分离结果的评价参数
7．1．1分离效率
7．1．2部分分离效率
7．1．3分离界限与分离精度
7．2分级
7．2．1筛分
7．2．2干式分级
7．2．3湿式分级
7．3分离
7．3．1固气分离
7．3．2按颗粒物性分离7．3．3固液分离
第八章混合与造粒
8．1混合
8．1．1混合目的
8．1．2混合机理
8．2造粒
8．2．1造粒方法
8．2．2颗粒群的凝聚
第九章粉尘爆炸
9．1粉尘的爆炸性
9．1．1燃烧和爆炸
9．1．2粉尘爆炸机理
9．1．3相对可燃性
9．1．4粉尘爆炸特性
9．2防止粉尘爆炸的方法9．2．1粉尘爆炸的预防9．2．2粉尘爆炸的防护9．2．3I．E．P．系统防爆装置附录
……
书摘：
插图：。